下一代電信級高端路由器的基石

高端路由器從誕生發(fā)展至今，經歷了幾番更新?lián)Q代的歷程。第一代路由器采用集中轉發(fā)、固定接口方式，由一個處理器CPU和固定數(shù)量的接口組成，接口模塊和CPU之間通過總線連接；第二代路由器采用CPU集中轉發(fā)，接口采用模塊化設計；第三代路由器是基于CPU的分布式軟件轉發(fā)；第四代路由器是基于ASIC的分布式硬件轉發(fā)；第五代路由器在硬件體系結構上繼承了第四代路由器的成果，采用ASIC硬件加可編程網絡處理器模式以及分布式結構，在復雜業(yè)務流程處理上采用了可編程的、專為 IP網絡設計的網絡處理器技術，替代了部分ASIC技術。

在路由器的發(fā)展歷程中，芯片技術的發(fā)展進步是巨大的推動力。目前國內有能力的設備廠商都加大了對自研芯片的研究投入，推出了一系列自主研發(fā)的芯片，但這些芯片還不能完全滿足電信級高端路由器發(fā)展的要求。中興通訊為了提升電信級高端路由器的能力，依托自己研發(fā)的高端芯片，設計出完全自主知識產權的下一代高端路由器產品，積極推動高端芯片技術的產業(yè)化應用。

自主知識產權高性能處理芯片

支撐下一代電信級高端路由器產品最核心的技術是高端芯片技術，主要包括高速路由轉發(fā)技術、大容量分組交換技術和復雜流量管理技術三大核心芯片技術。這三大芯片在系統(tǒng)中的位置如下圖所示：

目前市場上能提供此類商用芯片的廠家很少，而且基本處于技術壟斷狀況。為了振興民族工業(yè)，響應政府的科技創(chuàng)新的號召，中興通訊自主研發(fā)了高端路由器的三大核心芯片，包括ZXRIC PFE40高性能的40G網絡處理器芯片組，ZXRIC SF600、SA40大容量三級CLOS級聯(lián)分組交換套片和ZXRIC TME20、TME40用戶功能可定制升級流量管理芯片，并將這些高端芯片應用在自主研發(fā)的下一代電信級高端路由器上，推出了國內首款完全自主知識產品的電信級高端路由器產品。

ZXRIC PFE40高性能的40G網絡處理器

隨著互聯(lián)網的飛速發(fā)展，網絡流量產生爆炸性的增長。經過多年的技術儲備，40G終于開始在國內逐步投入商用。隨著40G的迅猛發(fā)展，100G也逐步走上技術舞臺。當前在做好40G應用的同時，也要密切關注和積極推進100G系統(tǒng)的開發(fā)和成熟，以便在市場需要的時候及時地推出100G系統(tǒng)。

現(xiàn)階段單端口40G的線速轉發(fā)性能已經成為下一代電信級高端路由器的基本特性之一。但是由于單片40G性能的芯片技術難度大、成本高等原因，能提供高速網絡處理器芯片的廠商越來越少，一些原來提供網絡處理器芯片的比較有實力的大芯片廠商也逐漸退出這一市場。

作為國產高端通信設備的領航者，中興通訊自主研發(fā)了ZXRIC PFE40高性能的40Gbps包轉發(fā)處理芯片，該處理芯片由兩部分組成：ZXRIC PFE-40-I上行入口側包轉發(fā)處理部分，主要負責接口側數(shù)據(jù)包的接收處理、上交換網；ZXRIC PFE-40-E下行出口側包轉發(fā)處理部分，主要負責交換網側數(shù)據(jù)包接收處理和從轉發(fā)接口發(fā)送出去。ZXRIC PFE40可以滿足IPV4＋ACL＋QOS 業(yè)務疊加情況下，1×40G POS接口所有字節(jié)包的線速轉發(fā)，同時其靈活的可編程能力，可支持MPLS、組播、URPF、FRR等電信級路由器的業(yè)務功能的提供。

依托ZXRIC PFE40先進的設計理念，中興下一代電信級高端路由器設備，可以支持單板高達4×40G的線速轉發(fā)能力，整機可提供最大64個40G線速端口，同時ZXRIC  PFE40的高可編程能力和芯片升級能力，為電信級路由器的豐富業(yè)務支持提供了可靠的技術支撐。

伴隨著40G網絡處理器芯片ZXRIC PFE40的研發(fā)腳步，中興通訊大力投入了大量研發(fā)力量進行100G芯片的預研工作，力爭在技術和標準成熟的同期，推出具備100G線速轉發(fā)性能的網絡處理器芯片。

ZXRIC SF600、SA40大容量三級CLOS級聯(lián)分組交換套片

交換網是電信級高端路由器的心臟，它的性能直接決定了高端路由器的整機容量。中興通訊研制的ZXRIC SF600交換網芯片具備了600Gbps Crossbar交換容量，其輔助接入芯片ZXRIC SA40支持40Gbps交換接入（后續(xù)可擴展支持100Gbps交換接入）。

采用ZXRIC SF600和SA40構建中興下一代電信級高端路由器設備的交換網，單機可提供最大28.8Tbps的交換容量，遠遠超過目前市場上商用的交換芯片的能力。此外，ZXRIC SF600支持采用三級CLOS級聯(lián)，可提供高端路由產品的多設備集群功能。采用三級CLOS級聯(lián)后，中興下一代電信級高端路由器設備的集群交換容量可達1000Tbps以上（目前流行的某國外廠商的交換網級聯(lián)最大交換容量為153.6Tbps）。

ZXRIC TME20、TME40用戶功能可定制流量管理芯片

高QoS能力是電信級高端路由器的基本要求。中興通訊研制的流量管理芯片包括兩款ZXRIC TME20和ZXRIC TME40。ZXRIC TME20可提供20Gbps的流量吞吐量，ZXRIC TME40則提供高達40Gbps的流量吞吐量。ZXRIC TME系列芯片不僅容量大，還支持豐富的用戶定制功能，可根據(jù)用戶的需要定制開發(fā)相關功能。

中興下一代電信級高端路由器上放置了單片ZXRIC TME20/TME40芯片后，單板最大可提供高達256K的硬件隊列數(shù)，可提供高達20Gbps/40Gbps的流量管理能力。ZXRIC TME系列芯片充足的隊列資源和流量緩存能力為精確控制用戶流量行為提供了堅實的硬件基礎。同時ZXRIC TME系列支持多達五級的層次化QoS機制，可以針對運營商的數(shù)據(jù)業(yè)務、語音業(yè)務、IPTV業(yè)務等不同業(yè)務要求提供不同的服務等級保證，適應運營網絡的多業(yè)務承載發(fā)展要求。

低功耗，綠色環(huán)保

ZXRIC芯片系列由于集成度高，要達到同樣的容量所需要的芯片數(shù)量遠小于現(xiàn)有的商用芯片，所以在使用ZXRIC芯片的設備的功耗方面，要遠低于使用其他商用芯片的設備。
 
采用中興通信自研的芯片技術構筑的下一代電信級高端路由器產品，在技術先進性和低成本方面都走在了業(yè)界的前端。ZXRIC芯片組是下一代電信級高端路由器的基石。